Фурма для продувки расплава металла газом

 

Изобретение относится к черной металлургии , в частности к устройствам для продувки расплавленного металла газом при рафинировании металла, и может быть использовано в цветной металлургии и химической промышленности при продувке растворов и расплавов Целью изобретения является увеличение дальнобойности серповидных струй и сокращение времени продувки за счет повышения степени диспергирования газа в расплаве. Для этого серповидные сопла размещены в корпусе равномерно по цилиндрической поверхности и каждое из них наклонено относительно образующей цилиндрической поверхности в плоскости касательной к указанной цилиндрической поверхности, при этом серповидные сопла перемычками обращены в одном направлении по окружности , проходящей через оси всех сопл. По оси корпуса фурмы дополнительно расположено осесимметричное сопло, которое выполнено звездчатым с количеством лучей, равным количеству сопл, при этом каждый луз звездчатого сопла направлен в сторону соответствующего серповидного сопла. 2 з.п. ф-лы, 1 табл, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧEСКИХ

РЕСПУБЛИК

{5l)5 С 21 С 5/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4488152/02 (22) 28.09.88 (46) 23.05.91. Бюл. Nã 19 (71) Ленинградский механический институт им, Маршала Советского Союза Устинова Д.Ф. и Нижнетагильский металлургический комбинат им. В.И.Ленина (72) А.М.Сизов, В.В.Булгаков, С.И.Жигач, Н.И.Кузнецова, А.В.Пан, B,Ï.Hoâîëoäñêèé, В.А.Спирин, Б.Н.Гоголев, В.И.Коржов, В.В.Матвеев и В,3.Каргашин (53) 669,184.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 387590, кл, С 21 С 5/48, 1980, Авторское свидетельство СССР

М 1137108, кл. С 21 С 5/48, 1985. (54) ФУРМА ДЛЯ ПРОДУВКИ РАСПЛАВА

МЕТАЛЛА ГАЗОМ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для продувки расплавленного металла газом при рафинировании металла, и может быть исИзобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для продувки расплавленного металла газом при рафинировании металла, а также может быть использовано в цветной металлургии и химической промышленности при продувке растворов и расплавов.

Целью изобретения является увеличение дальнобойности серповидных струй и сокращение времени продувки за счет по-. вышения степени диспергирования газа.

На фиг.1 показана фурма, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на.... Ж„„1650711 А1 пользовано в цветной металлургии и химической промышленности при продувке растворов и расплавов, Целью изобретения является увеличение дальнобойности серповидных струй и сокращение времени продувки за счет повышения степени диспергирования газа в расплаве, Для этого серповидные сопла размещены в корпусе равномерно по цилиндрической поверхности и каждое из них наклонено относительно образующей цилиндрической поверхности в плоскости касательной к указанной цилиндрической поверхности, при этом серповидные сопла перемычками обращены в одном направлении по окружности, проходящей через оси всех сопл. По оси корпуса фурмы дополнительно расположено осесимметричное сопло. которое выполнено звездчатым с количеством лучей, равным количеству сопл, при этом каждый луз звездчатого сопла направлен в сторону соответствующего серповидного сопла. 2 з.п. ф-лы, 1 табл, 3 ил. фиг.3 — боковая поверхность. центрального C) осесимметричного сопла. 4

Фурма состоит из корпуса 1, выполнен- в ного в виде ступенчатой втулки, одна сторо- а на которой соединена с газоподводящей трубой 2, а другая — с днищем 3 (фиг.1).

Днище 3 выполнено в виде круга с отверстиями 0 и а для соединения с центральным осесимметричным.соплом 4 и серповидными соплами 5 (фиг.1). Серповидные сопла 5 выполнены из труб Ь, внутри которых эксцентрично установлены цилиндрические стержни С (фиг,2). По линии контакта!трубы

Ь и стержня С выполнена точечная сварка.

1650711

50

Центральное осесимметричное сопла 4 выполнено в виде цилиндра с осевым каналом и (фиг.1). В осевом канале и закреплены на прессовой посадке сегменты 6, образующие звездочку, количество лучей которой равно количеству серповидных сопел, Каждый луч звездочки направлен в сторону соответствующего серповидного сопла, Биссектриса угла между двумя соседними лучами звездочки на торце корпуса фурмы делит расстояние между серповидными соплами пополам.

Серповидные сопла 5 наклонены относительно торца корпуса днища 3 в плоскости, параллельной оси фурмы, для создания вращающего момента относительно оси фурмы.

Наружная поверхность центрального осесимметричного сопла в месте контакта с серповидными соплами выполнена вогнутой по форме наружной поверхности трубы серповидного сопла, имеющей угол наклона а в плоскости, параллельной оси фурмы (фиг,3). Увеличение площади контакта серповидных сопл и центрального осесимметричкого сопла позволяет упрочнить блок сопл при последующей сварке по линиям m (фиг.3).

Серповидные сопла установлены таким образом, что перемычки! {линии контакта) обращены в одном направлении по окружности, проходящей через оси всех серповидных сопл. Подобное расположение серповидных сопл увеличивает вращающий момент, действующий на расплав, так как расплав втекает в зону действия струи газа по линии контакта С труб Ь и стержней С

{фиг.2).

Корпус 1 с серповидными соплами и осесимметричным центральным соплом защищен теплоизолирующей трубой 7. Корпус

1 фурмы соединен неподвижно (сваркой) с газоподводящей трубой 2.

Газоподводящая труба 2 подвижна, с возможностью вращения соединена с подвеской — втулкой 8, в которую подается газ через гибкий шланг 9. Верхний конец трубы

2 закрыт донной крышкой 11, обеспечивающей герметичность соединения газоподводящей трубы 2 с подвеской — втулкой 8.

Донная крышка 11 удерживает корпус фурмы 1 относительно подвески — втулки 8, которая снабжена параллелограммным механизмом 10 для изменения глубины погружения фурмы.

Полости теплоизолированной трубы 7 заполнены огнеупорной глиной 12.

Фурма работает следующим образом, Газ подается через гибкий шланг 9 во втулку 8. Через отверстие d по центрально5

35 му каналу трубы 2 газ попадает в корпус 1, через отверстия а и О в серповидные сопла

5 и осесимметричное центральное сопло 4.

Взаимодействие центральной звездчатой струи, истекающей из центрального сопла 5, с наклонными серповидными струями увеличивает проникание совокупности струй в глубину расплава за счет повышения устойчивости потока расплава вдоль оси ковша. По линиям контакта! расплав втягивается в зону действия серповидных струй и получает вертикальную и горизонтальную составляющие скорости размешивания.

Вращательная составляющая реактивной силы, получаемая в результате истечения газа через серповидные сопла, проворачивает газоподводящую трубу 2 и связанный с ней корпус 1 относительно подвески — втулки 8.

Проводят испытание устройства в газодинамической лаборатории. Зкспериментальные исследования проводят по определению глубины проникания газовых струй в растворы.

Результаты экспериментальных исследований даны в таблице.

Зкспериментальные исследования, проведенные по определению глубины проникания газовых струй в растворы, показывают что при применении предлагаемой фурмы время полного перемешивания раствора уменьшается в 3 раза по сравнению с известной, угол наклона серповидных сопл при этом равен 5О, Формула изобретения

1, Фурма для продувки расплава металла газом, содержащая корпус с серповидными соплами, образованными цилиндрическими поверхностями и эксцентрично установленными е них цилиндрическими стержнями, равномерно размещенными по окружности в торце корпуса, и центральное осссимметричное сопло, о тли ч а ю ща я с ятем, что, с целью увеличения дальнобсйности серповидных струй и сокращения времени продувки за счет повышения степени диспергирования газа, Серповидные сопла наклонены относительно торца корпуса фурмы в плоскости, параллельной оси фурмы. причем линии контакта цилиндрических стержней с цилиндрическими поверхностями расположены в той же плоскости, а перемычки сопл обращены в одном направлении по окружности, проходящей через оси всех серповидных сопл.

2. Фурма по п.1, отличающаяся тем, что осевой канал центрального осесимметричного сопла выполнен в видезвездоч1650711

Фиг. г ки с количеством лучей, равным количеству серповидных сопл, при этом каждый луч звездочки направлен в сторону соответствующего серповидного сопла.

3. Фурма по п,1, о т л и ч а н5 щ а я с я тем, что корпус фурмы снабжен подвеской и связан с ней с возможностью взаимного осевого разворота, 5

1650711

Составитель В.Красина

Техред М. Морге нтал Корректор Т.Малец

Редактор Н.Гунько

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 191

Заказ 1584 Тираж 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5